(57)【要約】【課題】高記録密度を実現するための技術である垂直磁気記録方式において、裏打ち層の磁気異方性のはたらきを改めて見直し、高密度の情報の記録再生が可能な垂直磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の磁気異方性を有して、前記非磁性基板の半径方向以外を向いて分布しており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、
前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板の実質的に半径方向以外を向いて分布しており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、
前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で実質的に同一方向を向いて平行に分布しており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、
前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、渦巻き状に円周方向を向いて分布しており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、
前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、扇形状に前記非磁性基板の円周方向を向いて分布しており、
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が、前記非磁性基板の半径方向に対して角度θを有した向きとされ、該角度θが５°＜θ＜９０°の範囲とされていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記非磁性基板がガラスまたはシリコンからなることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記裏打ち層を構成する前記軟磁性層の総膜厚が２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記非磁性基板が直径２６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、前記軟磁性裏打ち層の成膜後、前記非磁性基板を加熱した状態から一方向に磁界を印加した状態で前記非磁性基板を冷却させることにより、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を、前記非磁性基板の全面に渡って一方向に揃えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、前記軟磁性裏打ち層の成膜を一方向に磁界を印加した状態で行うことにより、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を、前記非磁性基板の全面に渡って一方向に揃えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記軟磁性裏打ち層の前記磁化容易軸方向の制御を成膜後の加熱およびそれに続いて一方向に向けた磁界中での冷却工程をもって行うことを特徴とする請求項１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法を用いて製造した垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記垂直磁気記録媒体が請求項１から８および１２の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体であることを特徴とする垂直磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体及びその製造方法並びにこの垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録方式は、従来、媒体の面内方向に向けられていた磁気記録層の磁化容易軸を媒体の垂直方向に向けることにより、記録ビット間の境界である磁化遷移領域付近での反磁界が小さくなるため、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となって熱揺らぎ耐性が向上することから、面記録密度の向上に適した方式である。
【０００３】
また、基板と垂直磁気記録膜との間に軟磁性材料からなる裏打ち層を設けた場合には、いわゆる垂直２層媒体として機能し、高い記録能力を得ることができる。このとき、軟磁性裏打ち層は磁気ヘッドからの記録磁界を還流させる役割を果たしており、記録再生効率を向上させることができる。
【０００４】
一般に垂直磁気記録媒体は、基板上に裏打ち層（軟磁性膜）を設け、磁性層の磁化容易軸を基板面に対して垂直に配向させる下地膜、Ｃｏ合金からなる垂直磁気記録膜および保護膜の順で構成されている。しかしながら、近年、垂直磁気記録媒体の問題点として、ＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｔｒａｃｋ  ＥｒａｓｕｒｅまたはＷｉｄｅ  Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｔｒａｃｋ  Ｅｒａｓｕｒｅ）現象があることがわかってきている。ＷＡＴＥ現象とは垂直磁気記録媒体特有の問題であり、あるトラックに信号を記録した際に、記録したトラックから数μｍの広域にわたっての信号が減磁する現象である。主に裏打ち層の構造、磁気異方性で改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、特に軟磁性裏打ち層の磁化容易軸の向きを基板半径方向にそろえることも効果的であると言われている。これを実現するための方法としては、半径方向の磁場中にて裏打ち層を成膜する方法や裏打ち層を軟磁性膜と反強磁性膜の積層構造として、スピンの向きを一定方向に揃えた方法が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
また、このように磁化容易軸方向を基板半径方向にそろえるために広く用いられるのは、放射状に磁束分布を持つマグネトロンを基板と同心円状に配置し、その磁界中にて軟磁性膜の成膜を行うという方法である。この方法は基板半径が大きい場合には有効であったが、基板半径が小さいもの特に最近実用化が進められている直径２６ｍｍのものや２２ｍｍのものの場合は複数枚の基板を同時に成膜する場合が多いので、磁界分布が一様な環境下で成膜することが困難であり、結果として軟磁性裏打ち層の磁化容易軸の方向はさまざまな方向を向いてしまう。このため、特に直径の小さな基板（ここでは特に２枚以上の基板に対して同時成膜を行うことが一般的である直径２６ｍｍ以下のもの）を用いる場合において、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸の制御は大きな問題であった。
【特許文献１】特開昭５８−１６６５３１号公報
【特許文献２】特開平０６−１０３５５３号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／００２８３５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、磁場中成膜では以下の問題点が生じる。
（１） 磁界を半径方向に均一に制御することが困難である。
（２） 基板の内周部で磁界が小さくなる。
今後さらに媒体の小型化が進んだときには、（２）は大きな問題となると推測される。
また、ＭｎＩｒを用いることも含めて成膜後磁場中アニールも提案されているが、高い温度を必要とするので、軟磁性膜および垂直記録層の磁気特性の変化を引き起こすため好ましくない。
【０００８】
しかしながら、上記のように単に裏打ち層を設けた磁気記録媒体を用いた場合では、半径方向に均一な磁化容易軸を形成した場合、記録再生特性、特にＳＮＲ（再生信号出力ノイズ比）が劣化するという悪影響がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、裏打ち層の磁気異方性のはたらきを改めて見直し、高密度の情報の記録再生が可能な垂直磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明は、以下に掲げた、
（１）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板の実質的に半径方向以外を向いて分布しており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体、
（２）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で実質的に同一方向を向いて平行に分布しており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体、
（３）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、渦巻き状に円周方向を向いて分布しており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体、
（４）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造をとっており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、扇形状に前記非磁性基板の円周方向を向いて分布しており、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体、
（５）前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が、前記非磁性基板の半径方向に対して角度θを有した向きとされ、該角度θが５°＜θ＜９０°の範囲とされていることを特徴とする（１）から（４）の何れか１つに記載の垂直磁気記録媒体、
（６）前記非磁性基板がガラスまたはシリコンからなることを特徴とする（１）から（５）の何れか１つに記載の垂直磁気記録媒体、
（７）前記裏打ち層を構成する前記軟磁性層の総膜厚が２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする（１）から（６）の何れか１つに記載の垂直磁気記録媒体、
（８）前記非磁性基板が直径２６ｍｍ以下であることを特徴とする（１）から（７）の何れか１つに記載の垂直磁気記録媒体、
（９）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、前記軟磁性裏打ち層の成膜後、前記非磁性基板を加熱した状態から一方向に磁界を印加した状態で前記非磁性基板を冷却させることにより、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を、前記非磁性基板の全面に渡って一方向に揃えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法、
（１０）円盤状の非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層とを有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性裏打ち層は少なくとも２層の軟磁性層と前記２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、前記軟磁性裏打ち層の成膜を一方向に磁界を印加した状態で行うことにより、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を、前記非磁性基板の全面に渡って一方向に揃えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法、
（１１）前記軟磁性裏打ち層の前記磁化容易軸方向の制御を成膜後の加熱およびそれに続いて一方向に向けた磁界中での冷却工程をもって行うことを特徴とする（１０）に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法、
（１２）（９）から（１１）の何れか１つに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法を用いて製造した垂直磁気記録媒体、
（１３）垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記垂直磁気記録媒体が（１）から（８）および（１２）のいずれか１つに記載の垂直磁気記録媒体であることを特徴とする垂直磁気記録再生装置、の各発明を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク媒体において、円盤状の軟磁性裏打ち層を少なくとも２層の軟磁性層と２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定方向を向き、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が非磁性基板の実質的に半径方向以外を向き、また、基板半径方向に対して軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向がなす角をθとし、５°＜θ＜９０°となるように調整し、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界Ｈｂｉａｓを１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上にすることによって、垂直磁気記録媒体特有の問題であるＷＡＴＥ現象を効果的に抑制することができる。特に、直径２６ｍｍ以下の小径基板使用時においては、基板近傍の磁界分布を制御するという困難な手続きが不要になるため、本発明の効果はより大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク媒体において、円盤状の軟磁性裏打ち層を少なくとも２層の軟磁性層と２層の軟磁性層の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構造とし、前記軟磁性裏打ち層の磁化容易軸が一定の方向を向き、前記非磁性基板の実質的に半径方向以外を向いており、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向への反強磁性結合のバイアス磁界が１０エルステッド（７９０Ａ／ｍ）以上とされている。また、図１７に示す例のように、基板半径方向（半径１８参照）に対して軟磁性裏打ち層（裏打ち層３参照）の磁化容易軸方向（磁化容易軸方向１６参照）がなす角を角度θとし、該角度θが５°＜θ＜９０°の範囲となるように調整することにより（角度θ１７参照）、垂直磁気記録媒体特有の問題であるＷＡＴＥ現象を効果的に抑制しようとするものである。
【００１３】
また、本発明の垂直磁気記録媒体は、図９に示す例のように、裏打ち層（軟磁性裏打ち層）３の磁化容易軸方向１６が、前記非磁性基板面内全域で実質的に同一方向を向いて平行に分布した構成とすることができる。
また、本発明の垂直磁気記録媒体は、図１８に示す例のように、裏打ち層３の磁化容易軸方向１６が、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、渦巻き状に円周方向を向いて分布した構成とすることができる。
また、本発明の垂直磁気記録媒体は、図１６に示す例のように、裏打ち層３の磁化容易軸方向１６が、前記非磁性基板面内全域で、実質的に、扇形状に前記非磁性基板の円周方向を向いて分布した構成とすることができる。
なお、本発明の垂直磁気記録媒体における、実質的に、という説明は、磁化容易軸方向１６の向く方向の分布が、前記非磁性基板の全体面積の５０％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは、９０％以上が、そのような分布となっていることを指す。
【００１４】
以下に本発明の垂直磁気記録媒体を詳説する。
図１は、本発明の垂直磁気記録媒体１の第１の実施形態の一例を示すものである。ここに示されている垂直磁気記録媒体１は、非磁性基板２の上に、裏打ち層３として第１軟磁性膜４、Ｒｕ膜５、第２軟磁性膜６、さらに配向制御層７、垂直磁気記録膜８、保護膜９、潤滑膜１０とが順次形成された構成となっている。
【００１５】
非磁性基板２としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
【００１６】
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。
【００１７】
非磁性基板２として、特にガラス基板またはシリコン基板が好ましい。
【００１８】
非磁性基板２は、平均表面粗さＲａが０．８ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以下であることがヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から望ましい。
【００１９】
また、表面の微小うねりＷａが０．３ｎｍ以下、好ましくは０．２５ｎｍ以下であることがヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から望ましい。
【００２０】
テクスチャリング処理後の基板の平均表面粗さＲａが０．１ｎｍ以上０．８ｎｍ以下であることが好ましい。０．１ｎｍ未満であると、テクスチャリング処理した溝の効果が不十分となり、裏打ち層３の磁気異方性が溝からずれるために好ましくない。０．８ｎｍを超えると、磁気ヘッド１３の浮上量を十分に小さくすることができないため好ましくない。また、垂直磁気記録膜８の配向が悪化することによるＳＮＲ（再生信号出力ノイズ比）の低下を引き起こすので好ましくない。
【００２１】
軟磁性膜４，６は、軟磁性材料からなるもので、この材料としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む材料を挙げることができる。この材料としては、ＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＢなど）を挙げることができる。
【００２２】
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
【００２３】
軟磁性膜４，６は、アモルファス構造または微細結晶構造からなることが特に好ましい。アモルファス構造または微細結晶構造とすることで、よりテクスチャリングの効果が顕著になるためである。
【００２４】
軟磁性膜４，６の保磁力Ｈｃは３０（Ｏｅ）以下、好ましくは１０（Ｏｅ）以下とするのが望ましい。なお、１（Ｏｅ）は、約７９Ａ／ｍである。
【００２５】
軟磁性膜４，６の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上、好ましくは１Ｔ以上とするのが望ましい。
【００２６】
裏打ち層３を構成する軟磁性膜４，６の総膜厚は２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが望ましい。軟磁性膜４，６の総膜厚が２０ｎｍ未満であるとオーバーライト（OW）特性が低下するために望ましくない。
【００２７】
軟磁性膜４，６の形成方法としては、スパッタリング法を用いることができる。
【００２８】
裏打ち層３を形成した後、その磁化容易軸方向を調整するために、成膜後の非磁性基板２を加熱した上で、一様に印加した磁界中で冷却させるという手法をとることができる。
このとき、非磁性基板２の加熱温度は１００℃から２５０℃の範囲が望ましい。また、磁界の大きさは２０Ｇａｕｓｓ〜５００Ｇａｕｓｓの範囲が望ましい。さらに望ましくは２０Ｇａｕｓｓ〜３００Ｇａｕｓｓである。なお１Ｇａｕｓｓは１００μＴである。
【００２９】
裏打ち層３は少なくとも２層の軟磁性膜４，６と２層の軟磁性膜４，６の間にＲｕまたはＲｅが設けられた構成からなることが好ましい。軟磁性膜４，６の間にＲｕ、Ｒｅを設け、所定の厚さに設定することで、上下に設けられた軟磁性膜４，６を反強磁性結合させることができるためである。このような構成とすることで、垂直媒体特有の問題であるＷＡＴＥ現象をより改善することが可能となる。
【００３０】
配向制御膜７は、その上に設けられた垂直磁気記録膜８の配向や結晶サイズを制御するためのものである。下地膜に用いられる材料は、ｈｃｐ構造またはｆｃｃ構造を有するものが好適である。特にＲｕが好ましい。
【００３１】
配向制御膜７の厚さは３０ｎｍ以下であることが好ましい。配向制御膜７の厚さが３０ｎｍを超えると記録再生時における磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層３の距離が大きくなるため、オーバーライト（ＯＷ）特性や再生信号の分解能が低下するため好ましくない。
【００３２】
垂直磁気記録膜８の磁化容易軸が非磁性基板２の面に対し垂直方向を向いている。構成元素としては、少なくともＣｏとＰｔと酸化物を含んでおり、さらにＳＮＲ（再生信号出力ノイズ比）特性改善などの目的でＣｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｚｒを添加することもできる。
【００３３】
垂直磁気記録膜８を構成する酸化物としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｔａ２Ｏ３、ＴｉＯ２を挙げることができる。酸化物の体積率は１５〜４０体積％であることが好ましい。酸化物の体積率が１５体積％未満であると、ＳＮＲ（再生信号出力ノイズ比）特性が不十分となるため好ましくない。酸化物の体積率が４０体積％を超えると、高記録密度に対応するだけの保磁力を得ることができないため好ましくない。
【００３４】
垂直磁気記録膜８のニュークリエーション磁界（−Ｈｎ）は１．５（ｋＯｅ）以上であることが好ましい。ニュークリエーション磁界（−Ｈｎ）が１．５（ｋＯｅ）未満であると、熱揺らぎが発生するので好ましくない。
【００３５】
垂直磁気記録膜８の厚さは６〜１８ｎｍであることが好ましい。酸化物グラニュラー層の厚さがこの範囲であると、十分な出力を確保することができ、オーバーライト（ＯＷ）特性の悪化が生じないために好ましい。
【００３６】
垂直磁気記録膜８は、単層構造とすることもできるし、組成の異なる材料からなる２層以上の構造とすることもできる。
【００３７】
保護膜９は垂直磁気記録膜８の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッド１３が媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものが使用可能である。保護膜９の厚さは、１ｎｍ以上５ｎｍ以下とするのがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から望ましい。
【００３８】
潤滑膜１０には従来公知の材料、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。
【００３９】
図２は、上記垂直磁気記録媒体１を用いた磁気記録再生装置１１の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置１１は、垂直磁気記録媒体１と、垂直磁気記録媒体１を回転駆動させる媒体駆動部１２と、垂直磁気記録媒体１に情報を記録再生する磁気ヘッド１３と、ヘッド駆動部１４と、記録再生信号処理系１５とを備えている。記録再生信号処理系１５は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１３に送ったり、磁気ヘッド１３からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
【００４０】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。例えば、本発明における非磁性基板の半径方向以外とは、少なくとも、図１８に示されるような渦巻き状や、図９に示されるような基板面内の一方向に揃っている方向も含まれる。
【実施例】
【００４１】
（実施例、比較例）
ガラス基板（オハラ社製結晶化基板ＴＳ１０−ＳＸ、直径２．５インチ）を洗浄した後、このガラス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。このガラス基板上に第１軟磁性膜として９１Ｃｏ−５Ｚｒ−４Ｎｂ（Ｃｏ含有量９１ａｔ％、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｎｂ含有量４ａｔ％）を６０ｎｍ、Ｒｕを０．８ｎｍ、第２軟磁性膜として９１Ｃｏ−５Ｚｒ−４Ｎｂを６０ｎｍ成膜して裏打ち層を形成した。引き続き、この裏打ち層に対して、熱処理および磁界中冷却を行った。この装置を用いた場合、スパッタリングカソードの磁界の影響で軟磁性層に磁化容易軸が基板半径方向に対して４５°の方向に固定されるが、続いて実施される加熱およびその後に続く冷却処理の条件を調整することにより、その磁化容易軸の方向を変化させることができる。いくつかの加熱、冷却条件を使って異なる磁化容易軸方向をもつサンプルを作製し、一旦真空容器からとりだし、磁化容易軸方向とその方向に沿ったバイアス磁界Ｈｂｉａｓを測定した。これらサンプルの加熱、冷却時間と磁化容易軸が基板半径方向に対してとる角度θおよびその方向に沿ったバイアス磁界Ｈｂｉａｓを表１の実施例１〜５にまとめた。
【００４２】
また、実施例１〜５と同じ製造方法にて作製した軟磁性裏打ち層に引き続きスパッタリング法でＰｄシード層６ｎｍ、Ｒｕ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層１０ｎｍ、Ｃ保護層５ｎｍを成膜した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成し、垂直磁気記録媒体を得た。これらを実施例６〜１０とした。
【００４３】
一方、軟磁性材料組成を８５Ｃｏ−４Ｚｒ−１１Ｎｂとした以外は実施例６と同じ製法で作製したサンプルを表１中に比較例１〜４として示した。
【００４４】
実施例６〜１０および比較例１〜４についてＷＡＴＥ測定を実施した。評価方法は以下の通りである。
１）媒体表面±６μｍにわたって１５６ｋｆｃｉの基本パターンを記録する。
２）各トラックの平均出力を全トラックにわたって測定し、初期状態でのトラックプロファイルとする。
３）真ん中の１トラックを選び、９３７ｋｆｃｉの信号を１００００回繰り返し記録する。
４）もう一度トラックプロファイルを測定し、初期状態と比較する。
こうして得られたトラックプロファイルを、実施例８を除くサンプルについて図３〜８に示す。トラックプロファイルについて、初期のプロファイルに対する１０００回記録後のプロファイルの最大減衰率を求めた。
【００４５】
【表１】
2006244688.tif 000003
【００４６】
以上から、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向が一定の磁気異方性を有し、より好ましくは、バイアス磁界Ｈｂｉａｓが１０エルステッド以上であれば耐ＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｔｒａｃｋ  ＥｒａｓｕｒｅまたはＷｉｄｅ  Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｔｒａｃｋ  Ｅｒａｓｕｒｅ）特性を改善できることが明らかとなった。
【００４７】
次に、実施例１１〜１３として、磁界中冷却時の磁界の方向を、基板面内一方向にそろえた以外は実施例６と同様の方法で作製した軟磁性裏打ち層について、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向を確認したところ、図９に示すように、基板面内に一方向に揃っていた（符号１６参照）。また、磁化容易軸方向にヒステリシスを測定してバイアス磁界Ｈｂｉａｓを調べ、結果を表２にまとめた。また、実施例１４〜１６として、それと同じ条件で作製された軟磁性裏打ち層上に成膜された垂直磁気記録媒体についてトラックプロファイルおよび減衰率を調べた。その結果を図１０〜１２に示した。
これからわかるように、軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を基板半径方向に向けることをせずに、面内一方向に揃えることによって耐ＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｔｒａｃｋ  ＥｒａｓｕｒｅまたはＷｉｄｅ  Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｔｒａｃｋ  Ｅｒａｓｕｒｅ）特性に優れた垂直磁気記録媒体を供することができた。
【００４８】
【表２】
2006244688.tif 000004
【００４９】
また、熱処理および磁界中冷却を行わなかった以外は実施例６と同じ製法にて試料を作製し、これを比較例５とした。この試料の裏打ち軟磁性層の磁化容易軸は特定の方向を向かず、ほぼ面内に等方（ランダム）となっている。この試料について実施例６と同様にＷＡＴＥ特性の評価を実施した。
評価の結果を図１３に示した。裏打ち軟磁性層が磁気異方性をもたない場合は極めて激しいＷＡＴＥ現象が観測されることがわかる。
【００５０】
【表３】
2006244688.tif 000005
【００５１】
実施例６と同じ要領で磁化容易軸方向の角度を０°すなわち、磁化容易軸を基板半径方向にそろえて垂直磁気記録媒体を作製した。これを比較例６とし、実施例６、８、９で作製した磁気記録媒体と電磁変換特性を比較した。測定は表４の条件で行った。また、主な電磁変換パラメータの測定結果を表５にまとめた。表５の測定結果をみてわかるように、電磁変換特性パラメータのうちＳＮＲにおいて、比較例６の特性が低下した。この結果からわかるように、裏打ち軟磁性層の磁化容易軸を基板半径方向に向けると、ＷＡＴＥ特性は良好である反面、電磁変換特性特にＳＮＲ（再生信号出力ノイズ比）が悪化した。
【００５２】
【表４】
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【００５３】
【表５】
2006244688.tif 000007
【００５４】
ガラス基板（オハラ社製結晶化基板ＴＳ１０−ＳＸ、直径２．５インチ）を洗浄した後、基板に円周方向へダイアモンド砥粒を用いて機械式テクスチャリングを施した。この際、テクスチャリング加工後の基板平均表面粗さＲａは０．３０μｍであった。
基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。この基板上に軟磁性膜１として９１Ｃｏ−５Ｚｒ−４Ｎｂ（Ｃｏ含有量９１ａｔ％、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｎｂ含有量４ａｔ％）を６０ｎｍ、Ｒｕを０．８ｎｍ、軟磁性膜２として９１Ｃｏ−５Ｚｒ−４Ｎｂを６０ｎｍ成膜して裏打ち層を形成した。ここで試料を成膜チャンバ内から取り出し、軟磁気特性を測定した。その結果を表６にまとめた。
【００５５】
【表６】
2006244688.tif 000008
【００５６】
また、実施例１７と同様に成膜した軟磁性裏打ち層に引き続き、スパッタリング法でＰｄシード層６ｎｍ、Ｒｕ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ２磁気記録層１０ｎｍ、Ｃ保護層５ｎｍを成膜した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成し、垂直磁気記録媒体を得た。
こうして得られた垂直磁気記録媒体について、実施例６と同様にＷＡＴＥ特性の評価を行なった。その結果を図１４に示す。これを見てわかるように、裏打ち軟磁性層の磁化容易軸が円周方向を向いている場合も、その裏打ち軟磁性層がＲｕを挟んだ２層構造をとり、その反強磁性結合に由来するバイアス磁界Ｈｂｉａｓが十分高い場合には優れたＷＡＴＥ特性を示すことが明らかにされた。
【００５７】
また、基板に直径２２ｍｍ（０．８５インチ）のシリコン基板を用い、該基板を２枚並べて配置し、ひとつのターゲットからその２枚に対して同時にスパッタリング成膜を行うことにより垂直磁気記録媒体を作製した。この際、ターゲットと基板の配置は図１５のようであった。基板サイズ、基板とターゲットとの位置関係以外の成膜条件、評価条件は実施例６と同様にした。このとき、裏打ち軟磁性層の磁化容易軸はターゲットからの磁束の影響を受け、図１６に示すように、扇形状に非磁性基板の円周方向を向いて分布していることを確認した。２枚の媒体についてＷＡＴＥ特性を調べた結果を表７に示す。直径の小さい基板を用いる場合、工業的にはコストダウンの理由から、複数枚の基板に対して同時成膜を行うことが多い。その場合、スパッタリングカソードに対する基板の位置およびカソードからの磁界分布は、当然、同時に成膜される各基板で異なる。したがって、同時に成膜されたこれら小径垂直磁気記録媒体の裏打ち軟磁性層の磁化容易軸の分布は基板面内でもランダムになり、また、基板ごとにも異なっていることが容易に想像される。しかしながら、その軟磁性裏打ち層が本発明の請求項に規定する条件を満たす場合において十分な耐ＷＡＴＥ特性を有することが明らかとなった。
【００５８】
【表７】
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【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図２】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す構成図である。
【図３】実施例１及び実施例６にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図４】実施例２及び実施例７にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図５】実施例４及び実施例９にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図６】実施例５及び実施例１０にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図７】比較例１及び比較例３にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図８】比較例２及び比較例４にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図９】軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向の平面構造を示す概略図である。
【図１０】実施例１１及び実施例１４にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図１１】実施例１２及び実施例１５にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図１２】実施例１３及び実施例１６にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図１３】比較例５にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図１４】実施例１７にかかわるトラックのプロファイルを示す図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は記録後の状態を示す。
【図１５】実施例１８および実施例１９にかかわるターゲットと基板の配置状態を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図である。
【図１６】軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向の平面構造を示す概略図である。
【図１７】軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向の平面構造を示す概略図である。
【図１８】軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向の平面構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・垂直磁気記録媒体、２・・・非磁性基板、３・・・裏打ち層（軟磁性裏打ち層）、４・・・第１軟磁性膜、５・・・Ｒｕ膜、６・・・第２軟磁性膜、７・・・配向制御層、８・・・垂直磁気記録膜、９・・・保護膜、１０・・・潤滑膜、１１・・・磁気記録再生装置、１２・・・媒体駆動部、１３・・・磁気ヘッド、１４・・・ヘッド駆動部、１５・・・記録再生信号処理系、１６・・・磁化容易軸方向（磁化容易軸）、１７・・・角度θ、１８・・・半径、１９・・・ターゲット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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